谈地基基础事故的发生原因及处理方法
2015-04-08张新元
张 新 元
(1.太原理工大学,山西 太原 030024; 2.中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司,山西 太原 030001)
谈地基基础事故的发生原因及处理方法
张 新 元1,2
(1.太原理工大学,山西 太原 030024; 2.中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司,山西 太原 030001)
从地基基础设计、勘察、施工三方面着手,对地基基础事故发生的原因做了简单分析,并对置换、振密、挤密等事故的处理方法进行了探讨,以确保地基基础及建筑整体结构的安全稳定。
地基基础,工程事故,软弱土体,处理方法
地基基础作为建筑的根基及传力之本,是建筑工程的重要组成部分,其对整体建筑结构的作用和影响毋庸置疑,地基基础在建筑结构的生命周期中,若地基基础出现承载力或者变形稳定方面的问题,就会发展为工程事故,轻者地面开裂沉降,重者上部结构坍塌,甚至威胁生命安全,造成的经济损失以及社会不良影响巨大。地基基础的设计与很多因素相关,包括地基基础的种类、土质条件、地下水的情况、上部结构对其的作用、地基基础强度及稳定等。改革开放以来,全国各地的建筑市场发展活跃,工程事故的发生也渐渐增多,特别是地基基础所引起的工程事故,后果较为严重,处理起来较为困难。其原因众多,最主要是由于其属于地下隐蔽工程,加之现今技术条件等的限制和约束,在建筑工程竣工以后更是不易察觉,待工程事故发生后处理起来也是难上加难。据有关部门统计,自改革开放以来由于地基基础所引起的工程质量事故占所有建筑工程质量事故的20%之多,由此可见地基基础设计的重要性,同时也应不断加强对地基基础的研究,防止由于地基基础的设计、施工等缘故所导致的建筑工程事故,确保建筑结构安全正常使用,减少不必要的损失。
1 地基基础工程事故的原因
地基基础工程事故原因众多,从建筑整体的建设顺序来说可大致从以下几个方面考虑:勘察、设计、施工、外因。本文将从上述几个方面依次论述地基基础工程事故,希望能对减少此类工程事故的研究有所帮助。
1.1 地基基础设计
设计阶段是建筑工程的灵魂,设计方案的好坏直接关系到建筑工程的优劣。
建筑地基从地质角度来讲种类众多,当地基土体为岩石时候对其处理的方法与土体为粘性土或者人工填土时的处理方法是不一样的。设计阶段需对建筑地基的土质情况有明确了解,根据其情况进而针对性的选择地基处理方法,以确保基础及上部结构的安全。现今建筑地基处理技术规范中规定,地基处理方法包括很多,其中复合地基种类繁多,针对具体的地基情况都有相应的方案可选取,设计人员若不能根据上部结构荷载、工程地质条件、施工技术等选用适当的处理方式,则地基基础难以正常承受上部结构的荷载,地基基础容易出现超载情况,影响上部结构的安全。
如今设计人员对地基的计算基本上靠软件电算,基础埋置深度如何选取、承载力特征值的确定、桩基的长度计算,设计人员需严格按照规范要求计算,并紧密结合现场勘查情况,另外地基基础的设计也涉及到构造方面,钢筋的最小配筋率,基础外挑长度等等这些构造因素不仅仅影响着地基基础的受力计算,也直接影响着其变形及稳定性等。根据大量工程事故调查结果,即使承载力计算足够,但由于地基变形过大或者地基稳定出现问题也常常导致事故的发生,可见地基的变形及稳定性计算也非常重要。
1.2 地基基础勘察
地基基础勘察的工作如同医生的诊断,诊断方法及严谨态度直接影响病症的判断。
实际工程中由勘察所导致的建筑工程质量所占比例不多,但产生的后果较为严重,且补救措施较难以及补救所产生代价较高。
首先,勘察单位的资质不高以及勘察经验不足会导致勘察结果出现失误,故甲方在勘察单位选取上需慎重,特别是重大工程,需要有经验丰富的勘察单位来进行。再者,作为勘察单位本身也需不断提高自我勘察水平,从以往的其他工程事故中汲取教训,不断学习国家规范以及新的勘察技术,提高自我勘察水平和企业的竞争力。其次,勘察单位在工程勘察工作中要严格按照规范要求。没有勘察方案或者场地较为复杂,以及以前没有此类勘察的经验时,需对勘察方案慎重抉择。影响勘察的因素有很多,导致不能全面反映地质土层情况的也有很多,比如钻孔取土时钻孔深度太浅,当然也存在土体试样在运输过程中变质,或者在实验室中处理土样时发生误差等情况,上述这些情况都会间接的导致勘察结果的偏差,进而影响到地基基础的设计。
上述情况均属于人为所导致的,现实中建筑场地工程地质和水文地质情况非常复杂,有些工程地质条件变化很大,甚至某些场地下面存在尚未发现的古墓、古井、古河道,即使勘察单位按照规范严格勘察,但地基土层的实际情况也未必能全面的表述出来,待上部结构建设完毕后,地基基础也完全可能出现不可预计的情况,实际中与上述所类似的情况导致的地基与基础工程事故案例也有很多,勘察单位需对此特别注意。
1.3 地基基础施工
土木工程施工过程中的各个环节都非常重要,并且如今每个施工单位都严格的控制施工质量,企业文化也以施工质量为先,其质量的控制也反映着企业的管理水平,地基基础的施工必须运用科学的管理观念和方法,这样不仅可以确保质量,同时也可以促进企业的可持续发展。
施工方在地基基础施工前须做好施工组织计划,按照国家规范规定严格执行每一步,并认真对待施工过程中监理提出的问题,严格按照设计图纸施工,不得偷工减料,不得隐瞒质量问题,不得野蛮施工,服从政府质量监督人员及监理单位的监理,拒绝豆腐渣工程。
2 地基基础工程事故处理方法
如上所述,建筑地基基础施工事故的发生跟许多因素有关,而且由于其隐蔽的特点,处理起来较为困难,因此防止事故的发生显得更加重要。对于地基基础事故的处理如今也有很多方法,本文主要从置换和振密、挤密方面进行简单论述。
2.1 置换
由于地基勘察的失误,天然地基或者人工地基在处理上可能保留了一部分不良土体或者是软弱土体,这将导致基础施工完毕后产生些许沉降或者变形,致使基础验收不通过或者造成施工事故。在处理类似的情况时可以考虑置换土体的方法,原理即为将不良土体或软弱土体置换为物理性质较好的岩土材料,弥补了勘察阶段产生的失误,提高了地基承载力,减少了沉降。
2.2 振密、挤密
众所周知,地基土体的物理性质直接关系着土体的承载力以及变形,当土体存在不饱和、不密实、土体孔隙比较大等情况时,可导致地基承载力下降,地基振密、挤密是采用振动或挤密的方法使未饱和土密实,土体孔隙比减小,以达到提高地基承载力和减少沉降的目的。
上述两种方法属于最基本的处理方法,此外还有很多方法,例如排水固结等,众多方法不外乎改变土体物理或化学性质,使其满足建筑地基的承载力变形等要求,加固处理方法的选取需以实际情况为准具体对待。
3 结语
建筑地基基础工程对于建筑结构整体而言意义重大,产生的事故后果较为严重,无论勘察、设计、施工均需给予高度重视,每一个环节都应严格按照规范要求。而对于地基基础事故的处理我们也需慎重对待,针对具体情况选择合适、经济、优化的方案,并且便于事故施工处理,确保地基基础及建筑整体结构的安全稳定。
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The causes and treatment methods of foundation accidents
Zhang Xinyuan1,2
(1.TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China;2.ShanxiElectricPowerSurveyDesignInstitute,China’sEnergyConstructionGroupLimitedCompany,Taiyuan030001,China)
This paper simply analyzed the causes of foundation accidents from the foundation design, survey, construction three aspects, and discussed the treatment methods from the displacement, vibration, compaction and other accidents, in order to ensure that the security and stability of foundation and whole structure construction.
foundation, engineering accident, soft soil, process method
2015-09-13
张新元(1978- ),男,在读工程硕士,助理工程师
1009-6825(2015)33-0062-02
TU470
A